Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"This book analyzes conventional fixed-bed reactors such as trickle-bed, bubble (packed) column, and multitubular reactors with regard to process efficiency, design and safety. It is shown that these reactors do not possess any substantial potential for improving industrial processes. Modern concepts in mass transfer, kinetics and process design are applied to process development. In light of the given analysis, new approaches to the development of technologies based on innovative principles are elucidated. For the first time, first-hand knowledge about two-zone model, oscillation theory, map of the energy dissipation is presented in full."

"Up-Flow Fixed Bed Reactor adaiah suatu unit pengolahan biologis pada kondisi aerob dengan memanfaatkan mikroorganisme dari jenis pertumbuhan melekat (attached Growth Process). Reaktor yang digunakan pada penelitian ini dalam skala laboratorium dengan ukuran tinggi 85 cm + jagaan 25 cm, diameter 15 cm terbuat dari PVC. Media yang digunakan Bio-Ball. Reaktor dilengkapi dengan aerator untuk mensuplai kebutuhan oksigen selama proses nitrifikasi bersangsung, serta pompa untuk mengalirkan iimbah kedalam reaktor dan katup-katup pengatur debit aliran maupun suplai udara. Limbah yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah essence yang dihasilkan P.T Essence berlokasi di Jalan Otista Jakana Timur dengan kandungan ammonium yang cukup tinggi untuk mendukung proses nitrifikasi. Limbah dialirkan dengan debit 6.25 ml/detik dengan detention time 40 menit. Parameter-parameter yang dianalisa adalah ; COD, BOD5, DO, SS, Temperatur, pH, NH4,NO2,NO3. Penelitian dilakukan pada Laboratorium Teknik Penyehatan dan Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Indonesia yang secara keseluruhan memakan waktu kurang lebih 3 bulan yaitu mulai awal Agustus hingga akhir Oktober 1994. Dari hasil penelitian didapatkan efisiensi penurunan COD sebesar 65.09 - 72.45 % dan temperatur penelitian berkisar 24-25°C dengan pH 7-8. Proses nitrifikasi dianalisa dengan mengamati penurunan ammonium yang mencapai 68.82-76.42 %, penurunan nitrit mencapai 68.43-76.82 % dan peningkatan nitrat mencapai 60.82-69.22%, menunjukkan bahwa proses nitrifikasi berjalan cukup baik."

"Carbon nanotube (CNT) adalah bentuk baru dari karbon murni yang memiliki banyak kegunaan. Perengkahan metana adalah salah satu proses untuk sintesis hidrogen dan CNT yang memiliki kelebihan tidak menghasilkan karbon monoksida dan karbon dioksida. Sebelum memproduksi CNT dan hidrogen berbasis reaksi dekomposisi katalitik metana dengan skala pabrik, diperlukan simulasi dan pemodelan dari hasil eksperimen reaktor lab. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan model matematika tak berdimensi reaktor unggun tetap yang valid dan menganalisis pengaruh dari variasi kondisi operasi terhadap konversi metana. Metode untuk penelitian adalah mengembangkan model persamaan-persamaan matematika berdasarkan neraca massa, momentum, dan energi. Persamaan-persamaan tersebut kemudian di-running pada perangkat lunak COMSOL Multiphysics® versi 4.4. Konversi metana pada waktu reaksi 315 menit adalah 97,1% dan yield karbon yang didapatkan setelah 315 menit adalah 1,12 g karbon/g katalis. Kenaikan pada tekanan umpan, laju alir umpan, dan fraksi mol hidrogen akan memperkecil konversi metana. Kenaikan temperatur dinding reaktor dan panjang reaktor akan memperbesar konversi metana.

---

Carbon Nanotube (CNT) is a new form of pure carbon that have a lot of usefulness. Methane cracking is one of process for the synthesis of hydrogen and CNT which have advantage to not produce carbon monoxide and carbon dioxide. Before producing CNT and hydrogen base on the reaction of methane catalytic decomposition in plant scale, it is needed to done simulation and modelling from result of lab reactor experiment.

Purpose of this research is to get valid dimensionless model of fixed bed reactor and to analyze the variation effect of operation condition to methane conversion. Method for this research is develop model of mathematic equations based on mass, momentum, and energy balance. Software COMSOL Multiphysics® version 4.4 then used to running the equations.

Methane conversion at 315 minutes reaction time is 97.1% and carbon yield obtained after 315 minutes reaction time is 1.12 g carbon/g catalyst. Increasing feed pressure, velocity, and hydrogen mole fraction will decrease methane conversion. Increase of reactor wall temperature and reactor length will increase methane conversion."

"Dimetil eter adalah senyawa organik dengan rumus kimia CH3OCH3 yang dapat dijadikan bahan bakar alternatif LPG. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan model reaktor unggun diam heterogen yang valid untuk sintesis DME dari CO2 pada katalis Cu-Fe-Zr/HZSM-5 sehingga diperoleh parameter kinetika yang dipakai untuk merancang reaktor unggun diam skala komersial. Model yang telah dikembangkan disimulasikan menggunakan software COMSOL Multiphysics 5.5. Validasi model dilakukan pada kondisi isotermal sehingga tidak ada neraca energi. Validasi model dilakukan dengan menyamakan konsentrasi luaran reaktor simulasi dan eksperimen dengan mengubah-ubah parameter kinetika. Faktor pra-eksponensial yang diperoleh untuk hidrogenasi CO2, hidrogenasi CO, RWGS, dan dehidrasi metanol masing-masing sebesar 6,3376 x 103 mol/kg.s, 5,12 x 10-2 mol/kg.s, 1,20863 x 105 mol/kg.s, dan 6 x 1029 mol/kg.s serta energi aktivasi masing-masing sebesar 1,8919 x 104 J/mol, 0 J/mol, 7,629 x 103 J/mol, dan 1 x 105 J/mol dengan range AARD (average absolute relative deviation) antara 6,3111-13,4582%. Parameter kinetika tersebut dipakai untuk merancang reaktor unggun diam skala komersial untuk target produksi DME sebesar 150.000 ton per tahun dengan memvariasikan suhu, tekanan, GHSV (gas hour space velocity), rasio H2/CO2, diameter katalis, dan geometri reaktor sehingga diperoleh volume reaktor terendah. Variasi suhu sebesar 240-280 oC, variasi tekanan sebesar 1-5 MPa, variasi GHSV sebesar 500-2500 mL/g.h, variasi rasio H2/CO2 sebesar 1:1-7:1, variasi diameter katalis sebesar 1-5 mm, variasi diameter unggun sebesar 5-20 cm, dan variasi panjang unggun sebesar 8-16 m. Hasil yang optimal diperoleh pada suhu 260 oC, tekanan 3 MPa, GHSV 2000 mL/g.h, rasio H2/CO2 4:1, diameter katalis 2 mm, diameter unggun 10 cm, dan panjang unggun 12 m dengan konsentrasi DME 12,1 mol/m3, laju alir massa DME 107,3 kg/d, dan jatuh tekan 0,20384 bar dengan jumlah tube sebanyak 3995 di dalam satu reaktor.

---

Dimethyl ether is an organic compound with the chemical formula CH3OCH3 which can be used as an alternative fuel for LPG. The objective of this study is to obtain a valid heterogeneous fixed bed reactor model for DME synthesis from CO2 on a Cu-Fe-Zr/HZSM-5 catalyst to obtain the kinetic parameters and used to design a commercial scale fixed bed reactor. The developed model was simulated using COMSOL Multiphysics 5.5 software. Model validation was carried out under isothermal conditions so there is no energy balance. Model validation was carried out by fitting the simulation and experimental concentration reactor output by varying the kinetic parameters. The pre-exponential factors obtained for CO2 hydrogenation, CO hydrogenation, RWGS, and methanol dehydration were 6.3376 x 103 mol/kg.s, 5.12 x 10-2 mol/kg.s, 1.20863 x 105 mol/kg.s, and 6 x 1029 mol/kg.s and the activation energies were 1.8919 x 104 J/mol, 0 J/mol, 7.629 x 103 J/mol, dan 1 x 105 J/mol with the AARD range (average absolute relative deviation) between 6,3111-13,4582%.These kinetic parameters are used to design a commercial scale fixed bed reactor for a DME production target of 150,000 ton per year by varying temperature, pressure, GHSV (gas hourly space velocity), H2/CO2 ratio, catalyst diameter, and reactor geometry to obtain the lowest reactor volume. Temperature variation of 240-280 oC, pressure variation of 1-5 MPa, GHSV variation of 500-2500 mL/g.h, H2/CO2 ratio variation of 1:1-7:1, catalyst diameter variation of 1-5 mm, reactor diameter variation of 5-20 cm, and reactor length variation of 8-16 m is used. Optimal results were obtained at 260 oC, pressure 3 MPa, GHSV 2000 mL/g.h, H2/CO2 ratio 4:1, catalyst diameter 2 mm, reactor diameter 10 cm, and reactor length 12 m with DME concentration of 12.1 mol/m3, mass flow rate of 107.3 kg/d, and pressure drop of 0.20384 bar with 3995 tubes in one reactor."

"Hidrogenasi katalitik CO2 menjadi CH3OH memiliki prospek yang cerah seiring dengan permintaan pasar yang tinggi. Metanol CH3OH dibutuhkan sebagai bahan baku di industri petrokimia untuk memproduksi formaldehida, klorometana, amina asetat dan juga sebagai alternatif energi baru yang ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan pengaruh katalis CuO/ZnO/Al2O3 dan pengaruh temperatur umpan dalam bentuk konversi CO2, selektivitas CH3OH, dan yield CH3OH. Preparasi katalis CuO/ZnO/Al2O3 dilakukan dengan metode kopresipitasi menghasilkan persentase rasio komposisi logam Cu-Zn-Al yaitu 66,7: 27,4: 4,29 dan luas permukaan katalis sebesar 98,3411 m2/g. Komposisi perbadingan gas umpan H2 : CO2 yaitu sebesar 3 : 1. Reaktor unggun tetap dengan diameter dalam 1,5 cm; panjang 19 cm bed katalis 5 cm, dan furnace 5 cm. Reaksi dilakukan pada tekanan 30 bar dan laju alir dijaga konstan. Variasi yang dilakukan dalam reaksi yaitu variasi temperatur umpan pada 220, 250, 280 oC. Didapatkan nilai konversi CO2 yang tertinggi terjadi pada saat temperatur umpan 250 oC dengan waktu reaksi hingga mencapai kondisi stabil yaitu selama 240 menit. Sehingga kondisi reaksi pada temperatur 250 oC dikatakan sebagai kondisi optimal dengan didapatkan nilai konversi CO2 sebesar 21,8, selektivitas CH3OH sebesar 82,76, dan yield CH3OH sebesar 18,04.

---

The catalytic hydrogenation of CO2 to CH3OH has a bright prospect along with high market demand. Methanol CH3OH is needed as raw material in the petrochemical industry to produce formaldehyde, chloromethane, amine acetate and also as an alternative new environmentally friendly energy. This study aims to obtain the effect of CuO ZnO Al2O3 catalyst and the influence of feed temperature in the form of CO2 conversion, CH3OH selectivity, and yield of CH3OH. Preparation of CuO ZnO Al2O3 catalysts by coprecipitation method resulted in percentage ratio of Cu Zn Al metal composition of 66,7 27,4 4,29 and catalyst surface area of catalyst 98,3411 m2 g. H2 CO2 gas ratio composition of 3 1. Fixed bed reactor with 1.5 cm inner diameter length of 19 cm bed catalyst 5 cm, and furnace 5 cm. The reaction is carried out at a pressure of 30 bar and the flow rate is kept constant. Variations made in the reaction are variation of feed temperature at 220, 250, 280 oC. The highest CO2 conversion value occurs when the 250 oC feed temperature with reaction time reaches a stable condition of 240 minutes. So that the reaction condition at 250 oC is said to be the optimal condition with a CO2 conversion value of 21.8, CH3OH selectivity of 82.76, and CH3OH yield of 18.04."

"Segala potensi sumber daya energi perlu kita manfaatkan demi terjaganya ketahanan energi bangsa. Indonesia, negara kepulauan dengan kapasitas biomassanya yang mencapai potensi 32,6 GW perlu memperdalam penguasaan teknologi pengolahannya. Gasifier Biomassa Fixed Bed Downdraft cocok digunakan untuk menghasilakn energi pada kondisi ini. Dengan target 50 kW reactor berdiameter 25 cm meerlukan karakter operasi agar produk hasil mampu stabil dan bernilai energi tinggi. Secara teoritis perlu diciptakan kesetabilan ER 0,23 untuk gasifier pendahulunya dimana reactor merupakan silinder kedap, agak berbeda dengan gasifier prototype ini. Implemntasi karakter operasi berupa feed rate 10,52 kg/jam, flow primer 2,83 m3/s, flow hisap 4,64 m3/s, dan char removal rate 1,43 RPM, didapatkan mampu continous memiliki nilai HHV tertinggi 3,72 MJ/Nm3, dengan cold gas efficiency sebesar 9,9% yang menandakan perlu koreksi desain untuk reaktor.

---

We need to use all potential energy resources for the sake of maintaining the nation's energy security. Indonesia, an archipelagic country with a biomass capacity that reaches a potential of 32.6 GW, needs to deepen its mastery of processing technology. Fixed Bed Downdraft Biomass Gasifier is suitable for producing energy in this condition. With a target of 50 kW reactor with a diameter of 25 cm, it requires the character of the operation so that the product can be stable and of high energy value. Theoretically it is necessary to create an ER 0.23 stability for its predecessor gasifier where reactors are impermeable cylinders, somewhat different from this gasifier prototype. The operational character implementation is in the form of a feed rate of 10.52 kg / hour, primary flow of 2.83 m3 / s, suction flow of 4.64 m3 / s, and char removal rate of 1.43 RPM, which is found to have the highest HHV value of 3.72 MJ / Nm3, with a cold gas efficiency of 9.9% indicating a need for design correction for the reactor."

"Desain teras Fixed Bed Nuclear Reactor (FBNR) yang modular memungkinkan pengendalian daya dapat dilakukan dengan mengatur ketinggian suspended core dan laju aliran massa pendingin. Tujuan penelitian ini adalah mempelajari perubahan daya termal teras sebagai akibat perubahan laju aliran massa pendingin yang masuk ke teras reaktor dan perubahan ketinggian suspended core serta mempelajari karakteristik keselamatan melekat yang dimiliki FBNR saat terjadi kegagalan pelepasan kalor (loss of heat sink). Keadaan neutronik teras dimodelkan pada kondisi tunak dengan menggunakan paket program Standard Reactor Analysis Code (SRAC) untuk memperoleh data fluks neutron, konstanta grup, fraksi neutron kasip, konstanta peluruhan prekursor neutron kasip, dan beberapa parameter teras penting lainnya. Selanjutnya data tersebut digunakan pada perhitungan transien sebagai syarat awal. Analisis transien dilakukan pada tiga kondisi, yaitu saat terjadi penurunan laju aliran massa pendingin, saat terjadi penurunan ketinggian suspended core, dan saat terjadi kegagalan sistem pelepasan kalor. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini menunjukkan bahwa penurunan laju aliran massa pendingin sebesar 50%, dari kondisi normal, menyebabkan daya termal teras turun 28% dibanding daya sebelumnya. Penurunan ketinggian suspended core sebesar 30% dari ketinggian normal menyebabkan daya termal teras turun 17% dibanding daya sebelumnya. Sementara untuk kondisi kegagalan sistem pelepasan kalor, daya termal teras mengalami penurunan sebesar 76%. Dengan demikian, pengendalian daya pada FBNR dapat dilakukan dengan mengatur laju aliran massa pendingin dan ketinggian suspended core, serta keselamatan melekat yang handal pada kondisi kegagalan sistem pelepasan kalor."

"Green diesel adalah bahan bakar diesel alternatif yang dibuat dari hydrotreating trigliserida yang memiliki alkana rantai lurus C15-C18. Penelitian ini difokuskan pada studi kinetika reaktor trickle-bed untuk memproduksi green diesel melalui reaksi hydrotreating trigliserida, yang diwakili oleh triolein, dengan katalis NiMo/Al2O3. Model yang dibuat adalah model reaktor trickle-bed 2D axisymmetric dengan mempertimbangkan perpindahan massa di fasa gas, cair, dan padatan katalis. Model disimulasikan dengan COMSOL Multiphysics 5.4 dengan menyesuaikan hasil simulasi dengan data eksperimen. Reaktor yang dimodelkan berisi katalis berbentuk bola dengan ukuran 1 mm. Reaktor akan memiliki ukuran diameter 2,01 cm dan panjang 24 cm. Kondisi operasi reaktor akan memiliki suhu umpan 290-330 oC, tekanan 10 dan 15 bar. Nilai faktor pra-eksponensial untuk reaksi hydrotreating trigliserida, reaksi maju isomerisasi C18 (k10), reaksi mundur isomerisasi C18 (k11), reaksi cracking C17 (k12), dan reaksi cracking C18 (k13) berturut-turut adalah 2,9 x 10-37 1/detik, 3,45 x 1028 1/detik, 6,67 x 10-3 1/detik, dan 1,24 x 10-52 1/detik. Energi aktivasi yang didapatkan untuk k10, k11, k12, dan k13 berturut-turut adalah –340,3 kJ/mol, 340,3 kJ/mol, 17,1 kJ/mol, dan –515,3 kJ/mol. Hasil simulasi dan hasil laboratorium mendekati garis linier pada grafik paritas, menunjukkan bahwa hasil simulasi sudah sesuai dengan hasil laboratorium.

---

Green diesel is an alternative diesel fuel made from hydrotreating triglycerides having straight chain alkanes C15-C18. This research is focused on the study of trickle-bed reactor kinetics to produce green diesel by hydrotreating triglycerides, represented by triolein, with NiMo/Al2O3 as catalyst. The model made is a 2D axisymmetric trickle-bed reactor model by considering mass transfer in the gas, liquid, and solid catalyst phases. The model was simulated with COMSOL Multiphysics 5.4 by adjusting the simulation results with experimental data. The modeled reactor contains a spherical catalyst with a size of 1 mm. The reactor will have a diameter of 2.01 cm and a length of 24 cm. The reactor operating conditions will have a feed temperature of 290-330 oC, pressures of 10 and 15 bar. The pre-exponential factor values for triglyceride hydrotreating reaction, forward C18 isomerization reaction (k10), C18 reverse isomerization reaction (k11), C17 cracking reaction (k12), and C18 cracking reaction (k13) were 2.9 x 10-37 1/sec, 3.45 x 1028 1/sec, 6.67 x 10-3 1/sec, and 1.24 x 10-52 1/sec , respectively. The activation energies obtained for k10, k11, k12, and k13 are –340.3 kJ/mol, 340.3 kJ/mol, 17.1 kJ/mol, and –515.3 kJ/mol, respectively. The simulation results and laboratory results are close to the linear line on the parity graph, indicating that the simulation results are in accordance with the laboratory results."

"Adanya perkembangan teknologi dan infrastruktur maupun sektor lainnya menyebabkan menaiknya tingkat kebutuhan energi, terkhusus energi listrik. Salah satu sumber daya alam yang dapat menghasilkan energi listrik adalah batubara. Indonesia termasuk negara penghasil batubara terbesar di dunia. Namun, pada umumnya batubara hasil tambang Indonesia adalah batubara dengan peringkat rendah atau dikenal sebagai batubara lignit. Batubara lignit baik digunakan sebagai bahan bakar dalam industri PLTU karena memiliki kandungan sulfur yang rendah sehingga dapat menghasilkan efisiensi pembakaran yang tinggi. Namun, sebelum dijadikan sumber bahan bakar untuk PLTU, batubara lignit harus melalui proses peningkatan kualitas. Peningkatan kualitas yang dimaksud adalah dengan cara dikeringkan. Pengeringan dilakukan untuk mengurangi kadar air yang tinggi di dalam batubara lignit sekitar 40-70 dari massa aslinya. Penelitian pengeringan batubara lignite berlangsung menggunakan sistem refrigerasi dan pemanas heater serta desain ruang pemanas menggunakan tambahan desain Fixed-Bed Reactor. Pengeringan dilakukan dengan menggunakan variasi humidity ratio dan suhu pemanas. Pada penelitian ini, data yang didapat kemudian diolah sehingga diketahui pengaruh humidity ratio dan suhu pemanas terhadap nilai k konstanta laju pengeringan. Nilai k akan digunakan untuk desain pengeringan batubara di masa yang akan datang.

---

The existence of technological and infrastructure developments increases energy needs, especially electrical energy. Commonly, electrical energy can be obtained from natural resources such as coal. Indonesia is one of the largest coal producers in the world. However, most of coal that Indonesia can produce are low rank coal. There are two types of low rank coal, they are sub bituminous and lignite coal. Lignite coal can be used as a fuel in Electric Steam Power Plant Industries because it has low sulfur content which can produce high combustion efficiency. On the other hand, lignite coal must be upgraded with a drying process to reduce its moisture content the lignite coals moisture is about 40 70 from its total mass. Lignite Coal drying enhances the heating value. In this study, the dryer uses a refrigeration system and heater. The drying chamber is designed with an additional Fixed Bed Reactor. Lignite Coal drying is operated in two variations of air condition. The variations are humidity ratio and heating temperature of dryers air condition. Based on this research, all the data resulted will be used to find the influence of humidity ratio and the heating temperature on the drying rate and activation energy of low rank. The drying rate constant and activation energy value will be used for future drainage design of low rank coal."

"Dalam makalah ini dilakukan pemodelan dan simulasi reaktor unggun tetap non-isotermal, non-adibatik untuk reaksi reformasi uap air. Model yang digunakan berupa model heterogen dua dimensi dengan arah aksial dan radial. Faktor-faktor hidrodinamika yang ada pada reaktor dipertimbangkan, demikian juga perpindahan massa dan energi antar fasa, serta reaksi permukaan. Model heterogen ini membedakan kedua fasa pada reaktor, yaitu fasa gas dan fasa padat berupa partikel katalis. Pola aliran fasa gas dimodelkan dengan menggunakan konsep dispersi radial. Mekanisme reaksi yang digunakan mengacu pada korelasi kinetika yang dikemukakan oleh Akers dan Camp dengan melibatkan proses adsorpsi, desorpsi, dan reaksi permukaan. Model yang telah dikembangkan dibagi dalam dua sistem, yaitu skala reaktor dan skala pelet katalis. Penyelesaian persarnaan skala pelet katalis dilakukan dengan metode kolokasi ortogonal enam titik. Sedangkan persamaan-persamaan diferensial parsial orde dua skala reaktor diselesaikan dengan menggunakan dua metode, yaitu metode Runge-Kutta orde empat untuk penyelesaian arah aksial dan metode beda hingga (finite difference) untuk penyelesaian arah radial. Hasil secara menyeluruh menunjukkan bahwa proses reformasi uap air dapat digambarkan dengan baik melalui model heterogen tersebut. Model yang kemudian disimulasikan tersebut menghasilkan profil konsentrasi dan temperatur di dalam partikel katalis, serta profil konsentrasi dan temperatur pada arah aksial dan radial di reaktor, yang rnenggambarkan kinerja reaktor. Dari hasil perhitungan, diperoleh bahwa konversi dan yield reaktan (CH4) pada arah aksial dan radial naik dengan naiknya temperatur, dan tekanan yang menurun. Kenaikan konversi dan yield juga dipengaruhi oleh ukuran parlikel katalis, dimana semakin kecil ukuran diameter partikel katalis maka konversi dan yield semakin naik."